升浮式清水器的製作方法

2023-05-18 20:51:36

專利名稱：升浮式清水器的製作方法
技術領域：
一種升浮式清水器，用於處理高濁度水，屬於冶金、化學領域。
目前常用的處理高濁度水裝置是豎流式澄清池，其中以水力循環澄清池效果較好。


圖1為水力循環澄清池結構示意圖，其工作原理為當帶有一定壓力的原水(投加絮凝劑後)以高速通過噴咀(3)時，在水射器喉管(5)周圍形成負壓，從而將數倍於原水的回流泥渣吸入喉管，並與之充分混合。由於回流泥渣和原水充分接觸、反應，加強了顆粒間的吸附作用，加速了絮凝，以獲得較好的澄清效果。當原水經過第一反應室(18)從上口溢至第二反應室(20)，水流流至分離室(7)，清水自分離室(7)的上部溢至環形集水槽(16)，然後由出水管(17)排出，汙水沉澱於分離室(7)底部，一部分從排汙管(22)排出，另一部分回流泥渣被吸入水射器喉管(5)重新澄清。詳見給水排水設計手冊第三冊城市給水P.678－P.693(中國建築工業出版社1986年12月第一版)。
背景技術：
的不足之處在於1、間斷工作，人工操作，常因原水水質變化、操作失調造成翻池現象，影響出水水質；2、排汙量極難控制，排多或排少均影響出水水質；3、清水上升流速慢(約為1mm／s)，排汙時耗水量較大，不經濟；4、應用範圍窄，只能作水的淨化處理。
本實用新型的目的在於避免上述背景技術的不足之處而提供一種可以有效地靠自身水力來進行連續反洗、排汙、連續出水的高效率、低能耗的升浮式清水器。主要採取措施是反應室由反應分離室(7)、沉澱區(8)組成，反應分離室(7)頂端周邊有排汙槽(21)，反應分離室(7)壁上有排汙調節孔(28)，沉澱區(8)下端與過濾層(9)連接，過濾層(9)與卸料鬥(19)之間由分離室(10)連接；提砂器置於升浮式清水器中央，由噴咀(3)、喇叭管(4)、水射器喉管(5)、擴散器(6)組成，水射器喉管(5)下端與喇叭管(4)連接，上端與擴散管連通，在進水管(1)中通有氣水乳化液管(2)，進水管(1)與噴咀(3)下端相連，噴咀(3)上端插進卸料鬥(19)底端中央，對準喇叭管(4)中心，並與水射器喉管(5)尾端有間隙；分流室(10)外圍有引導過渡區(12)，引導過渡區(12)和清水器之間有導流區(13)連接。
本實用新型的實施方案圖2為升浮式清水器結構示意圖。首先，根據原水水質的不同選擇適當的濾料和絮凝劑，濾料置於過濾層(9)中，絮凝劑液由絮凝劑管(2′)與氣水乳化液管(2)同時通入進水管(1)，使絮凝劑氣水乳化液與原水由進水管(1)經過噴咀(3)和喇叭管(4)，射入水射器喉管(5)，經擴散管(6)注入反應分離室(7)，水射器喉管(5)在過濾層(9)，分流室(10)中央，擴散管(6)伸進反應分離室(7)，這時水流分成兩路，大部分懸浮物跟隨少量水(原水的1～2％)升浮至反應分離室(7)的頂部，通過反應分離室(7)外壁的排汙調節孔，大量懸浮物溢入反應分離室(7)的頂部周邊的排汙槽(21)，由排汙管(22)排出；另一路為少量懸浮物隨濾料和大量水經沉澱區(8)流至過濾層(9)過濾，濾料充滿在過濾層(9)、分流室(10)和卸料鬥(19)中，但起過濾作用的是過濾層(9)，過濾後的水流入分流室(10)，此時水又分兩路，一路水流入引導過渡區(12)，分流室(10)與外圍的引導過渡區(12)之間有濾網(11)相隔，濾網一般為20－40目，在引導過渡區(12)的水被壓入導流區(13)，導流區(13)內排有導流斜管(27)環繞在過濾層(9)周圍，清水通過導流斜管(27)升流進清水器，清水器由清水器槽體(14)、輻射流槽(15)、環形流槽(16)和環形流槽底端的出水管(17)組成，水溢流入輻射流槽(15)和環形流槽(16)匯流至出水管(17)排出。另一路水與濾料一起順卸料鬥(19)匯集至底端，再次被噴咀(3)射出的水流吸入喇叭口(4)射入水射器喉管(5)，噴咀(3)埠與水射喉管(5)尾端之間間隙是噴咀口徑的1.5～2倍，一般為20～400mm，當原水以高速通過噴咀(3)時，在水射器喉管(5)周圍形成負壓，將帶有懸浮物的濾料吸入水射器喉管(5)，與此同時被吸咐在濾料上的懸浮物在水射流的衝擊下，與濾料分離脫落，並與進水中的微氣泡相吸附，上升過擴散管(6)，升浮至反應分離室(7)的表層，過排汙調節孔溢流入排汙槽(21)，由排汙管(22)排出。
濾料和絮凝劑的選擇由原水濁度和雜質種類決定，如軋鋼車間的生產廢水，其懸浮物含量一般在1000－8000mg／1，含油量50－500mg／1，可用高爐水渣作濾料，聚合硫酸鐵作絮凝劑；如果為地下水除鐵、除錳，用錳礦石作濾料，聚合鋁作絮凝劑。
反應分離室(7)的壁上有4～16個排汙調節孔(28)，圖3為排汙調節孔正視圖，圖4為排汙調節孔的俯視圖，排汙調節孔(28)由調節插板(24)，擋板(23)、墊板(25)、把手(26)組成，其主要目的是控制排汙量，一般排汙速度為0.01～0.02m／s。
在進水管(1)上通過有氣水乳化液管(2)，氣水乳化液管(2)管徑為10～50mm，所謂氣水乳化液，即氣以微氣泡(＜1μm)的形態出現，當氣水乳化液跟隨進水射入喉管(5)，此時遇到剛被射流吸進與濾料正在射流衝擊下而脫落的懸浮物，氣水乳化液即與懸浮物相吸附，使懸浮物變輕而漂浮到反應分離室(7)的水面，溢入排汙槽(21)。
反應分離室(7)的頂部周邊有排汙槽(21)，在反應分離室(7)的壁上有4～16個排汙調節孔，升浮到反應分離室(7)表面的大量汙水通過排汙調節孔流入排汙槽(21)，經排汙管(22)排出。反應分離室(7)下部經過沉澱區(8)與過濾層(9)相連接。反應分離室(7)分離原理是利用懸浮物與濾料的比重不同上浮下沉而分離。即懸浮物吸附微氣泡後其比重小於1則上浮；濾料雖然也吸附了微氣泡，但因比重遠遠大於1則下沉。反應分離室(7)具有氣浮的功能。在反應分離室(7)中那些即將和絮凝劑液進行反應的懸浮物跟隨水流、濾料一起下流來到沉澱區(8)進行(同向流)沉澱，沉澱後注入過濾區(9)完成過濾作用。反應分離室(7)、沉澱區(8)、過濾區(9)完成了氣浮、沉澱和過濾功能。
分流室(10)上接過濾層(9)、下通卸料鬥(19)，周邊與引導過渡區(12)之間以濾網相隔，濾網為20～40目(選用德國標準篩)，其面積大於過渡區面積，濾網作用一是擋住濾料讓清水通過，二是縮小體積，減少濾料的裝載量。
導流區(13)內有導流斜管(27)環繞在過濾層(9)周圍，導流斜管(27)上通清水區(14)下連引導過渡區(12)，導流斜管(27)與水平面夾角為50～60°，管徑為25～50mm，並順圓周方向傾斜。導流斜管(27)的作用1、可使清水區(14)內任何一點的水流上升速度均等；2、如果有漏網的懸浮物礬花在斜管中升浮時，一旦碰到斜管壁就會下沉，從而減少清水中的懸浮物，保持水的清潔度。
本實用新型的特點是高濁度水通過一個循環機體，濾料始終自上而下，自下而上呈上下運動狀態，並通過原水和提砂器的作用濾料得到輪流反洗還原，保證濾料的清潔度和出水水質。
圖1水力循環澄清池結構示意圖圖2升浮式清水器結構示意圖圖3排汙調節孔正視圖圖4排汙調節孔俯視圖下面結合實施例對本實用新型進一步加以闡述650軋機生產廢水800m3／h(其中氧化鐵皮廢水400m3／h)，懸浮物含量6000mg／1，廢油含量450mg／1。要求處理後的水中含懸浮物≤50mg／1，含油量≤10mg／1，達到循環使用工業用水的目的。
選擇天然海砂為濾料，聚丙烯醯胺和鹼式氯化鋁作絮凝劑。每臺升浮式清水器的處理量Q＝200m3／h。
將升浮式清水器接在汙水排水泵房的出水管口。
在調配好的絮凝劑以0.3Mpa的壓力通過插入進水管的絮凝劑液管(2′)加入管徑為φ250mm的進水管(1)中，氣水乳化管(2)管徑為φ20mm，帶有絮凝劑的原水和氣水乳化液混合後以0.30Mpa的壓力進入噴嘴(3)，噴咀口徑為φ100mm，過喇叭管(4)，射進水射器喉管(5)(管徑φ350mm)，過擴散管(6)(喇叭口直徑為φ1200mm，高1500mm)注入反應分離室(7)(φ5400mm，高700mm)，下降沉澱區(8)(高800mm)，順重力流入過濾層(9)(直徑φ3200mm，高900mm，裝滿濾料海砂，濾速為54m3／h)，進入分流室(10)，此時流束分成二流，一流清水過周邊濾網(11)(濾網直徑φ3200mm，高800mm，用30目網，過濾速度為26.14m／h)和引導過渡區(12)，經過導流區(13)(直徑φ7700mm，高600mm)，導流區內有導流斜管26277根直徑為φ40mm，傾斜角60°，清水通過導流斜管(27)到清水區，清水槽體(14)(直徑為φ7700mm，高1400mm，清水上升流速為1.5mm／s)溢入輻射流槽(15)和環形流槽(16)(槽中水流速度為0.42m／s，流槽斷面積寬180mm×高250mm)，由出水管(17)(管徑φ250mm)排出；分流室(10)的另一流為吸附著懸浮物的濾料和水順卸料鬥(19)匯至卸料鬥底部，卸料鬥(19)為錐體平臺狀，直徑分別為φ3200mm和φ400mm，平臺高度為2420mm，母線與水平夾角為60°。當夾載著氣水乳化液的原水以0.30MPa壓力從進水管(1)通過噴嘴(3)過喇叭管(4)，射向水射器喉管(5)時，匯集在噴嘴周圍的濾料和回流水(回流比12)被吸進水射器喉管(5)，被濾料吸附著的懸浮物在原水以0.30MPa的壓力，7.5m／s射流衝擊下與濾料脫落分離，又與原水中的微氣泡相吸附並跟隨混合流速順水射器喉管上升過擴散管(6)進反應分離室(7)浮至水面，溢過排汙調節孔(孔寬30mm×高200mm，共8隻均勻分布在反應分離室周邊上)，流進排汙環形槽(21)(槽寬60mm×高100mm)，由排汙管(22)(直徑為φ32mm)排出。
通過上述處理，650軋機廢水除油率達到98％，懸浮物去除率達到95％以上，處理後的水可作為冷卻軋機的工業用水反覆使用。
本實用新型與背景技術相比具有以下優點1、水力自動控制，並且連續工作，可省去或縮小清水池的調節容量，節省工程量，節省投資；2、該設備集氣浮、沉澱、過濾三功能於一體，保證了出水水質；3、效率高，過濾速度達50～60m／h，清水上升流速為1.5～2mm／s；4、用途廣，除作水淨化處理外，還可對地下水除錳、除鐵等進行特殊處理，又可作生化處理。
權利要求1.一種升浮式清水器，由噴嘴(3)、水射器喉管(5)、反應室組成，其特徵在於反應室由反應分離室(7)、沉澱區(8)組成，反應分離室(7)頂端周邊有排汙槽(21)、反應分離室(7)壁上有排汙調節孔(28)，沉澱區(8)下端與過濾層(9)連接，過濾層(9)與卸料鬥(19)之間由分流室(10)連接；提砂器置於升浮式清水器中央，由噴嘴(3)、喇叭管(4)、水射器喉管(5)、擴散管(6)組成，水射器喉管(5)下端與喇叭管(4)連接、上端與擴散管(6)連通，在進水管(1)中通有氣水乳化液管(2)，進水管(1)與噴嘴(3)下端連接，噴嘴(3)上端插進卸料鬥(19)底端中心，對準喇叭管(4)中心，並與水射器喉管(5)尾端有間隙；在分流室(10)外圍有引導過渡區(12)，引導過渡區(12)和清水器之間有導流區(13)連接。
2.根據權利要求1所述的升浮式清水器，其特徵在於水射器喉管(5)在過濾層(9)、分流室(10)中央，擴散管(6)伸進反應分離室(7)。
3.根據權利要求1所述的升浮式清水器，其特徵在於分流室(10)與外圍的引導過渡區(12)之間有濾網(11)相隔。
4.根據權利要求1所述的升浮式清水器，其特徵在於導流區(13)內的導流斜管(27)環繞在過濾層(9)周圍。
5.根據權利要求1所述的升浮式清水器，其特徵在於清水器由清水器槽體(14)、輻射流槽(15)、環形流槽(16)和環形流槽底端的出水管(17)組成。
6.根據權利要求1所述的升浮式清水器，其特徵在於噴嘴(3)埠與水射喉管(5)尾端之間間隙是噴嘴口直徑的1.5～2倍。
7.根據權利要求1所述的升浮式清水器，其特徵在於反應分離室(7)的壁上有4～16個排汙調節孔(28)。
專利摘要一種升浮式清水器，用於處理高濁度水，屬於冶金、化學領域。其特徵在於反應分離室(7)頂端周邊有排汙槽，沉澱區(8)、過濾層(9)、分流室(10)、卸料鬥(19)順序連接，提砂器置於升浮式清水器中央，由噴嘴(3)、喇叭管(4)、水射器喉管(5)、擴散管(6)組成，在進水管(1)中通有氣水乳化液管(2)，噴嘴(3)對喇叭管(4)中心，在分流室(10)外圍有引導過渡區(12)，引導過渡區(12)和清水器之間有導流器(13)，該設備集氣浮、沉澱、過濾三功能於一體。
文檔編號C02F1/24GK2179371SQ9323771
公開日1994年10月12日 申請日期1993年10月5日 優先權日1993年10月5日
發明者周建功 申請人:周建功